放热和吸热反应
反应中的热交换
- 化学反应的发生使得元素可以通过获得完整的外层电子而达到更稳定的能量状态
- 这是由化学成键(我们已经学过离子键和共价键)旧键断裂,新键形成)
- 这个过程包括热能的传递进入和离开反应混合物
- 用来描述这种情况的术语是系统(发生了什么化学反应)和周围的环境(除了化学反应)
- 系统中的能量来自化学键它们本身可以被认为是化学能量的微小存储
放热反应
- 在放热反应中,热能为转移到环境温度升高
- 能量从化学系统的化学能量储存转移到周围环境,因此系统的能量下降,这意味着能量变化为负
- 整体的转移是从系统到周围环境
- 燃烧、氧化和中和反应是典型的放热反应
- 在冬季使用的暖手器是基于放热反应释放的热量
- 自动加热的食品和饮料罐,如咖啡和热巧克力,也利用容器底部的放热反应
显示热能从放热反应向外传递的图表
吸热反应
- 在吸热反应中,热能为从环境温度降低了
- 能量被转移了来化学系统的化学能量储存所以系统的能量增加了这意味着能量变化是正的
- 整体的转移是从环境到系统
- 这些类型的反应比放热反应要少见得多
- 电解、热分解反应和光合作用的第一阶段都是典型的吸热反应
- 运动损伤治疗通常使用基于吸热反应的冷敷,将热量从最近受伤的区域带走,以防止肿胀
显示热能从周围环境转移到吸热反应的图表
能级图
- 反应途径图化学反应中反应物和生成物的相对能量是否有图形表示
- 反应物和生成物的能量显示在y轴上,反应过程(有点像时间)显示在x轴上
- 反应物和生成物能量的高度之差表示整体能量变化反应的。
- 这通常是一个草图,但如果提供数据,可以按比例绘制
- 图上的箭头表示反应是放热的(总反应箭头向下指向,表示系统失去了能量)还是吸热的(总反应箭头向上指向,表示系统获得了能量)
- 能量的初始增加表示活化能Ea,这是碰撞粒子为了发生反应所必须具有的最小能量
- 初始升高越大,反应进行所需的能量就越多,例如需要更多的热量
- 你可以确定一个反应路径图放热反应的能量产品是较低的比反应物(因为热能被转移到周围)
- 你可以确定一个反应路径图吸热反应的能量产品是更高的比反应物(因为从周围吸收了热能)
放热反应和吸热反应的反应概况
考试技巧
为了帮助你记住一个化学系统是放热的还是吸热的:
- 在前女友热反应前女友它的系统和在放热反应在对系统进行操作。
- 放热反应总是放出热量,它们感觉是热的,而吸热反应吸收热量,它们感觉是冷的。
你应该能够解释反应路径图(核心部分不需要画)